Коммутаторный генератор

 
 

Коммутаторный генератор

Технологии



1.6 Коммутаторные генераторы

 

Коммутаторные генераторы (или генераторы с переключением потока) работают на принципе периодического изменения направления магнитного по­тока в якоре за счет изменения геометрии магнитной цепи. Схема генератора приведена на рисунке 12.

 

гп1


Рисунок 12 – Схема коммутаторного генератора

 

На статоре разме­щаются призматические постоян­ные магниты 1, сердечники 2 из магнитомягкой стали с полюсны­ми башмаками 3 и две якорные катушки 4. Магниты 1 охвачены высоко проводящими демпферными кольцами 5, защищающими их от нестационарных размагничивающих эффектов. Ротор представля­ет собой звездочку 6 из магнитомягкой стали, являющуюся ком­мутатором потока. В положении на рис. 12 зубцы ротора располагаются напротив полюсных башмаков статора во вто­ром и четвертом квадрантах, и поток Ф, создаваемый магни­тами, замыкается по пути с минимальным воздушным зазором таким образом, что в сердечниках 2 он направлен спра­ва налево. Когда ротор повернется на некоторый угол, зубцы ротора займут, положение напротив полюсных башмаков статора в первом и третьем квадрантах и направление потока в сердечниках 2 изменится на противоположное. При вращении ротора это изменение потока в сердечниках 2 имеет периоди­ческий характер, и в якорных катушках 4 наводятся переменные ЭДС.


Наряду с магнитоэлектрическими коммутаторными гене­раторами могут исполь­зоваться коммутаторные генераторы с электромагнитным или комбинированным возбуждением.

Достоинством коммутаторных генераторов является про­стота конструкции, высокая надежность, способность генери­ровать однофазный ток повышенной частоты. Однако для получения трехфазного тока такие генераторы использовать практически невозможно.


Коммутаторные генераторы могут выполняться на скорости вращения ротора до 60000 об/мин при мощностях до 5 кВА

 

*****

гп2

*****

Американская версия 

Flux switching alternator (Импульсный генератор переменного тока)

 

Импульсный генератор переменного тока - это форма высокоскоростного генератора переменного тока, электрический генератор переменного тока, предназначенный для прямого привода турбиной . Они просты в конструкции, что делает их прочными и способными к высоким скоростям вращения. Это делает их пригодными для их единственного широкого применения, в управляемых ракетах

 

55Alternator with six-pole rotor

 

Принципы работы генератора

Необходимо, что будет генератор изрезанн и способен очень быстрых ходов, по мере того как он управляется на скорости турбины, без передачи уменьшения. Таким образом, Ротор должен быть прост в конструкции, а также не должно быть скользящих контактов к скользящим кольцам или другим щеточным устройствам .хотя потребляемая мощность ракеты может быть в значительной степени источником постоянного тока, генератор переменного тока и его потребность в выпрямителе по-прежнему предпочтительны для его механической прочности.

Необычно, что и катушки возбуждения, и обмотка якоря выполняются на неподвижном статоре. Ротор представляет собой простое зубчатое колесо, без обмоток или электрических компонентов.

В простейшем случае статор имеет четыре полюса, а катушки возбуждения и якорные обмотки расположены попеременно вокруг статора между полюсами. Магниты поля расположены своими полюсами друг против друга, т. е. один якорь находится между двумя северными полюсами, один-между двумя южными. Ротор представляет собой простой зубчатый диск из магнитного, но немагнитного железа. Когда он вращается между полюсами, он связывает поток между одной парой противоположных полюсов. Магнитопровод таким образом, статор представляет собой пару треугольников, каждый из которых содержит поле, якорь и общий путь через Ротор. Поток проходит в каждом контуре от одного поля и через один якорь. При повороте Ротора образуется другой треугольный тракт, переключающий поток с одной пары поля и якоря на другую, а также обращающий направление потока в катушке якоря. Именно это обращение потока создает переменную ЭДС .

Ротор должен соединять путь между противоположными полюсными наконечниками, но никогда не должен соединять все четыре одновременно. Таким образом, она должна иметь четное число полюсов, но это число не должно делиться на четыре. Практически роторы используют 6 полюсов. По мере того как вращение одного тангажа зуба достаточно для того чтобы произвести один цикл AC, частота выхода таким образом произведение скорости вращения (в revs. в секунду) и количество зубьев Ротора. Ранние системы переменного тока использовали стандартную частоту 400 Гц, которая ограничивала генераторы до двух полюсных роторов и максимальной скорости вращения 24 000 об / мин. Использование более высоких частот, от многополюсных роторов, уже было признано в качестве будущего средства для достижения большей мощности для того же веса. Генератор ракеты Seaslug использовал скорость 24 000 об / мин для производства 1,5 ква электроэнергии при 2400 Гц.

Поле может подаваться либо постоянными магнитами, либо катушками возбуждения. Регулирование выходного напряжения достигается путем регулирования тока через обмотку, либо обмотку возбуждения, либо обмотку управления вокруг постоянного магнита

 

 

 

--------------------------------------

Продолжение будет ....




Создан 27 окт 2019